Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Prediction of concrete life under coupled dry and wet-sulfate erosion based on damage evolution equation

Nie Nan

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 4

679--692

EN

In a corrosive environment with coupled dry-wet-sulfate action, concrete structures are susceptible to erosion by sulfate ions, which seriously affects the safe operating life. To forecast the operational lifetime of concrete below the influence of the dry-wet cycle and sulfate erosion environment, four different admixtures of polypropylene fiber: 0, 0.6, 0.9, and 1.2 kg/m3, were incorporated into concrete specimens, and indoor accelerated tests were designed to observe the macroscopic and microscopic deterioration law analysis of concrete specimens; using the precept of damage mechanics, the damage of concrete under solubility cycle was established. The damage evolution equation of concrete under freeze-thaw cycles was established and the operational life of concrete was predicted. The results showed that the overall mass loss rate of concrete specimens increased with the number of tests, and the relative energetic modulo decreased with the number of tests; the pore change pattern, microstructure, and internal material composition of specimens under different working conditions were obtained by using NMR scanning technique, SEM electron microscope scanning technique and XRD physical phase analysis technique. The damage evolution equation shows that adding a certain amount of polypropylene fiber to concrete can improve the working life of concrete under dry and wet connected sulfate assault.

2

Numeryczna analiza degradacji konstrukcji komina żelbetowego pod wpływem korozji siarczanowej

Konderla Piotr, Kutyłowski Ryszard

Builder

|

2022

|

R.26, nr 4

11--15

PL

Kominy przemysłowe są poddawane niekorzystnym wpływom środowiskowym powodujących często degradację konstrukcji, wywołaną między innymi korozją siarczanową. Celem badań niniejszej pracy była weryfikacja autorskiej adaptacji modelu korozji siarczanowej, w szczególności oszacowania zakresu parametrów tego modelu dla rzeczywistych konstrukcji, na których autorzy prowadzili badania in situ. Stosując analizę odwrotną i korzystając z uzyskanych wyników badań, oszacowano realne zakresy parametrów procesu dyfuzji i korozji siarczanowej. Przeprowadzone na tej bazie analizy numeryczne procesu dają akceptowalną w pewnym zakresie zgodność z obserwacjami na obiektach rzeczywistych. Wyniki wskazują jednocześnie, że zwiększenie dokładności odwzorowania procesów rzeczywistych będzie wymagało uwzględnienia w modelu wpływu temperatury na parametry modelu.

EN

Industrial chimneys are exposed to the adverse environmental influences often causing structure degradation, among other, by the sulfate corrosion. In this paper verification of authors adaptation of sulfate diffusion model is presented. In particular estimation the model parameters for the real structures was done (for which in situ tests were done). Using the results of the chemical tests of the chimney the reverse analysis was used to estimate the real steering parameters of the sulfate diffusion process and sulfate corrosion. Based on these estimated parameters the numerical analysis was carried out. Obtained results are in acceptable manner compatible with what is observed on real degraded chimney. Additionally, obtained results indicate that the temperature impact on the process is needed to be included into the model.

3

Control of Hydrogen Sulfide Concentrations in Pressure Sewers in the System of Emission-Free Sewage Transport

Wojciechowski Rafał, Piaskowski Krzysztof

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2020

|

Tom 22, cz. 2

635--647

EN

The EST system – emission-free sewage transport is one of many methods used to counteract and limit the formation of hydrogen sulfide in the sewage system. EST method is the environment and human friendly, and effective at the same time. This solution applies aeration and flushing of pressure pipelines using compressed air with closed vent valves. The paper presents the results of field tests of the EST system, which also verified previous laboratory tests carried out in a broader range. The tests were carried out on two different delivery pipelines (Object-1, Object-2), consisting of several kilometers long sections Pump Station – Expansion well with hydrogen sulfide concentration measurement. The results show that the EST system is an effective solution for controlling hydrogen sulfide in a pressure sewage system. The application of the EST system caused an immediate decrease in H2S concentration under 50 ppm. The measurements were taken in the expansion well, where short-term outbursts of large loads of hydrogen sulfide were observed during sewage pumping. Purges carried out 1-2 times a day, caused a decrease in instantaneous gas load (from the average level of 758 mg H2S/pump cycle at Object-1 to 15 mg H2S/cycle and from 3 914 to 322 mg H2S/cycle at Object-2). Results of field studies have also shown that individual optimization of the EST system operation for a selected section of the pressure sewage system (length of the aeration cycle and its frequency during the day), may control the concentration of H2S. The EST system, reducing the concentration of H2S by over 90%, ensures the safety of sewage system operation and decreases its impact on the surrounding environment.

PL

Wśród wielu stosowanych metod przeciwdziałania i ograniczenia powstawania siarkowodoru, jedną z bardziej przyjaznych zarówno dla środowiska, jak i człowieka, a jednocześnie skuteczną jest system BTS – bezemisyjnego transportu ścieków. Rozwiązanie to bazuje na napowietrzaniu oraz płukaniu rurociągów tłocznych sprężonym powietrzem przy zamkniętych zaworach odpowietrzających. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki testów terenowych systemu BTS, które były jednocześnie weryfikacją przeprowadzonych wcześniej w szerszym zakresie badań laboratoryjnych. Badania przeprowadzano na dwóch różnych rurociągach tłocznych (Obiekt-1, Obiekt-2), obejmujących kilkukilometrowe odcinki Pompownia – Studnia rozprężna z pomiarem stężenia siarkowodoru. Uzyskane wyniki wykazały, że system BTS jest skutecznym rozwiązaniem kontroli siarkowodoru w kanalizacji ciśnieniowej. Bezpośrednio po jego zastosowaniu stężenie H2S obniżało się do wartości <50 ppm. Pomiary wykonywane były w studni rozprężnej, w której to obserwowano chwilowe wyrzuty dużych ładunków siarkowodoru podczas pompowania ścieków. Przeprowadzone przedmuchy płuczące rurociągu w cyklu 1-2 razy na dobę pozwoliły na obniżenie chwilowego ładunku gazu z poziomu średniego 758 mg H2S/cykl pompowy dla Obiektu-1 do 15 mg H2S/cykl oraz z 3914 do 322 mg H2S/cykl dla Obiektu-2. Badania terenowe wykazały, że w oparciu o indywidualną optymalizację pracy systemu BTS dla wybranego odcinka sieci kanalizacji tłocznej, w zakresie długości cyklu napowietrzania oraz jego częstotliwości w ciągu doby można uzyskać kontrolę stężenia siarkowodoru zapewniając bezpieczeństwo w zakresie eksploatacji kanalizacji oraz oddziaływania na otaczające środowisko, zmniejszając stężenie gazu o ponad 90%.

4

Mechaniczne właściwości i mikrostruktura zapraw z wieloskładnikowego cementu, poddanego korozji siarczanowej

Güzelküçük Selahattin, Demir İlhami, Sevim Özer, Kalkan İlker

Cement Wapno Beton

|

2020

|

R. 25, nr 2

137--153

PL

Siarczany należą do agresywnych związków chemicznych, których oddziaływanie na betony cementowe może prowadzić do ich zniszczenia. Przeprowadzone badania dotyczą wpływu siarczanów na mikrostrukturę zapraw z wieloskładnikowych cementów. W tym celu przygotowane próbki z tych cementów, które zawierały mieszaninę dodatków mineralnych o własnościach pucolanowych złożonych z popiołu lotnego, dennego popiołu i żużla granulowanego, w sumarycznej ilości 20%. Przygotowano także próbkę porównawczą, bez dodatków mineralnych. Przygotowane próbki poddano działaniu 10% roztworu siarczanu sodu przez 2,7,28,90 i 360 dni, a dla porównania przechowywano je także w wodzie wodociągowej. Mikrostrukturę tak przechowywanych próbek badano pod elektronowym mikroskopem skaningowym. Uzyskane wyniki wykazały, że wzrost czasu dojrzewania próbek powoduje wzrost zawartości C-S-H. Stwierdzono także powstawanie ettringitu w próbkach przechowywanych w roztworze siarczanu sodu.

EN

Sulfates are a significant chemical components that may lead to failures of cement concrete composites. The present study is dedicated to analyzing the effects of sulfate on the microstructure of cement composite mortars. For this purpose, cementing composite specimens were prepared with 20% pozzolan mixture [fly ash + granulated blastfurnace slag + bottom ash] by mass of cement, together with the reference additive-free specimen of cement concrete, without any mineral admixtures. These cementing composite mortar specimens were then treated for 2, 7, 28, 90, and 360 days in tap water and 10% sodium sulfate solution. The microstructure of the additive-free mortar and composite cement mortar, partially replaced with 20% pozzolan, was then investigated using a scanning electron microscope. The results showed that increasing curing time also increases the formation of C-S-H [calcium silicate hydrate] gel in the cement mortar, when the microstructural changes in the cement are explored in detail. Ettringite formation [3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O] in the specimens cured in 10% Na2SO4 was also noticed, in the present experiments.

5

Modelowanie procesu korozji siarczanowej w kominie żelbetowym

Konderla Piotr, Kutyłowski Ryszard, Patralski Krzysztof

Builder

|

2020

|

R.24, nr 4

34--37

PL

Kominy przemysłowe, z uwagi na charakter pracy i lokalizację, pracują w środowisku charakteryzującym się silnym oddziaływaniem korozyjnym na konstrukcje budowlane. Głównym źródłem negatywnych oddziaływań chemicznych są spaliny przepływające przez przewód kominowy, zawierające znaczne ilości związków siarki, które w określonych warunkach mogą wywoływać korozję siarczanową konstrukcji trzonu komina, a w konsekwencji prowadzić do obniżenia nośności i trwałości konstrukcji żelbetowych kominów. Celem pracy była próba jednolitego, możliwie prostego opisu procesu korozji siarczanowej jako superpozycji kilku sprzężonych procesów zachodzących w trakcie pracy komina, a w szczególności: a) przepływu spalin w przewodzie komina; b) dyfuzji jonów siarki w betonie trzonu komina z jednoczesnym tworzeniem się siarczanów; c) postępującej destrukcji betonu trzonu żelbetowego w wyniku korozji siarczanowej i w efekcie obniżania się nośności konstrukcji komina. Badania konstrukcji in situ są danymi wejściowymi dla powyższych procesów. Rozważania teoretyczne są ilustrowane wynikami analizy wybranego żelbetowego komina przemysłowego odprowadzającego spaliny o dużej zawartości związków siarki.

EN

Industrial chimneys usually operate in an environment with a strong corrosive influence. The main corrosion source is the sulfur-containing combustion gas. This corrosion leads to chimney bearing capacity and durability decreasing. The main goal of the research was possible simple sulfur corrosion description as a superposition of the following processes: a) combustion gas flow, b) sulfur ion diffusion over the chimney shaft with sulfate generating, c) destruction of the material as a result of sulfur corrosion. In situ investigations were the base for the input data for the above processes. Theoretical investigations are illustrated by the results of the analysis of industrial chimney which carry off the combustion gas with large quantity of the sulfur compounds.

6

Relining w Pruszkowie : modernizacja sieci kanalizacyjnej pasma pruszkowskiego

Wojtalewicz M.

Inżynieria Bezwykopowa

|

2018

|

nr 2

54--56

PL

W wyniku zaawansowanej korozji siarczanowej, która zniszczyła betonowe kanały ogólnospławne sieci kanalizacyjnej zlokalizowanej w tzw. paśmie pruszkowskim, woda gruntowa dostawała się do wnętrza przewodów, a ścieki przedostawały się do gruntu. Pojawiła się więc konieczność przeprowadzenia renowacji przewodów. Do prac wybrano technologie bezwykopowe, w tym metodę reliningu z zastosowaniem modułów GRP na odcinku blisko 2 km.

7

Self-curing concrete under sulfate attack

Bashandy A. A.

Archives of Civil Engineering

|

2016

|

Vol. 62, nr 2

3--18

EN

Self-curing concrete SC is a concrete type that can be cured without using any external curing regimes. It can perform by several methods such as using lightweight aggregate or chemical agents. In this research chemical curing agent is used to produce SC. This paper reports the results of a research study conducted to evaluate the effect of sulfates on the performance of self-curing concrete compared to ordinary concrete. Samples are immersed in sodium sulfate Na2S04 solution of 4% concentration. Results are measured in terms of compressive strength, tensile strength, flexural strength and mass loss. It was found that the rate of strength loss is noticed at ordinary concrete compared to SC concrete. Sulfate resistance is improved when using self-curing concrete. This improvement appears to be dependent on using a chemical curing agent.

PL

Niniejsza praca przedstawia wyniki badania przeprowadzonego w celu ocenienia wpływu siarczanów na beton samoutwardzalny, w porównaniu z betonem zwykłym. Beton samoutwardzalny SC, jest typem betonu, który utwardzany jest bez jakichkolwiek zewnętrznych systemów utwardzania. Można to osiągnąć stosując kilka metod, jak użycie lekkiego kruszywa, czy też środków chemicznych. W tym badaniu, do produkcji SC wykorzystano chemiczny środek utwardzający. Przygotowano dwie mieszanki betonu. Pierwszą mieszanką SC był beton samo-utwardzalny oparty na poprzednich badaniach. Próbki zostały odlane przy wykorzystaniu zwykłego cementu portlandzkiego, zgniecionego dolomitu o maksymalnym rozmiarze nominalnym 12,5 mm, sortowanego piasku ze współczynnikiem delikatności 2,40, pyłem krzemionkowym jako 15% zawartości cementu, super-plastyfikatorem "Addicrete BVF" jako 0,07% zawartości cementu, chemicznym utwardzaczem "Glikolem polietylenowym PEG200" jako 2% składniku cementu oraz z wodą kranową do pierwszej mieszanki betonu. Druga mieszanka betonu CC, jest zwyczajnie utwardzaną mieszanką, o tych samych proporcjach co mieszanka samoutwardzająca, ale bez dodatku chemoutwardzacza "PEG200", aby dać możliwość porównania obu mieszanek. Próbki zostały odlane przy wykorzystaniu dwóch użytych mieszanek, SC i CC. Drugą mieszanką betonu była CC, utwardzana przez 28 dni.

8

Nieporozumienia dotyczące korozji siarczanowej kanałów

Dąbrowski W.

Instal

|

2013

|

nr 1

33-36

PL

Zarówno projektanci jak i wykonawcy przywiązują małą wagę do korozji siarczanowej kanałów ściekowych. Przedsiębiorstwa te nie ponoszą żadnej odpowiedzialności za zapadnięcie się kanałów trzydzieści, czy czterdzieści lat po ich wybudowaniu. Dlatego na temat korozji siarczanowej narosło wśród ludzi zajmujących się kanalizacją wiele nieporozumień. Niektóre z tych nieporozumień dotyczą szybkości, z którą zachodzi redukcja siarki, miejsca gdzie ona się odbywa, wpływu średnicy przewodu tłocznego na ilość redukowanej siarki. Nieporozumienia te zostały opisane i wyjaśnione.

EN

The process of concrete and reinforced concrete sewers sulfate corrosion is not paid enough attention of designers and constructing companies. They do not take any liability for collapsing of sewers thirty or forty years after constructing them. Some misunderstandings regarding this process include the kinetic of sulfate production, the place where this reduction occurs, the impact of a pressure pipe diameter on the concentration of sulfate in outflow. These misunderstandings have been described and clarified.

9

Wpływ korozji siarczanowej na trwałość zapraw cementowych z dodatkami mineralnymi, w obniżonych temperaturach

Mróz R.

Cement Wapno Beton

|

2010

|

R. 15/77, nr 3

169-173

PL

W pracy omówiono wpływ środowiska siarczanowego oraz obniżonej temperatury na trwałość spoiw cementowych. Obok ettringitu i gipsu, najczęściej wymienianych produktów korozji siarczanowej spoiw cementowych w warunkach obniżonej temperatury może dochodzić także do powstawania thaumasytu. Powstaje on jako produkt reakcji pomiędzy C-S-H, CaC03 i gipsem najczęściej w temperaturze poniżej 15°C. W przypadku tworzenia się thaumasytu następuje sukcesywne przekształcanie się stwardniałego zaczynu cementowego w niespójną masę, a zatem zanik podstawowych funkcji, jakie w betonie spełnia stwardniały zaczyn cementowy. W pracy przedstawiono również wyniki badań wpływu, jaki na tworzenie się thaumasytu wywiera wprowadzanie do cementów dodatków mineralnych.

EN

The influence of sulphate environment and low temperature on the durability of cement binders was described. Besides ettringite and gypsum, frequently reported as product of sulphate corrosion, at low temperatures thaumasite could be found. Thaumasite is formed as a result of reactions between C-S-H, CaCO3, and gypsum, usually below 15°C. In case of the thaumasite formation, it results in conversion of hardened cement paste to inconsistent mass, what causes decay of cement paste basis functions. In this work, results of experiments on the influence of mineral additives to cement on the thaumasite formation was also reported.

10

Korozja tworzyw cementowanych w roztworze siarczanu amonu

Stryszewska T.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2004

|

R. 101, z. 14-B

157-166

PL

W artykule przedstawiono rezultaty badań odporności zapraw z cementu portlandzkiego i hutniczego modyfikowanych pyłem krzemionkowym na działanie silnie agresywnego środowiska siarczanu amonu. Uzyskane wyniki świadczą o tym, że dodatek pyłu krzemionkowego o tworzyw cementowych powoduje wzrost ich odporności na działanie tego środowiska. Najlepsze efekty otrzymano w przypadku zapraw z cementu CEM IIIA z dodatkiem pyłu w ilości 10% masy cementu.

EN

This paper presents the results of research on mortars based on the portland and slag cement, modified by silica fume. The specimens were immersed in 10% (NH4)2SO4 solution for 22 weeks. The results indicate that the additive of silica fume to cement slag improve its chemical resistance. The best effects obtained for mortar based on slag cement with addition 10% silica fume of mass cement.

11

Przypadek korozji siarczanowej i chlorkowej w sprężonych rurach betonowych

Karyś J., Kmita A.

Ochrona przed Korozją

|

1999

|

nr 1

12-14

PL

W trakcie eksploatacji sprężonych rur betonowych, pomimo lepszej jakości betonu procesy korozyjne stają się bardzo intensywne, począwszy od chwili pojawienia się pierwszych mikropękań związanych z przekroczeniem wytrzymałości charakterystycznej stali sprężającej i przekroczeniem wytrzymałości na rozciąganie betonu. Problem ten szczególnie wyraźnie występuje w tego rodzaju elementach ze względu na małą otulinę zbrojenia i występowanie znacznych naprężeń w zbrojeniu. Omówiony przykład destrukcji rur jest charakterystyczny dla elementów żelbetowych pracujących w środowisku o silnym stopniu agresywności siarczanowej i chlorkowej.

EN

In spite of better quality of concrete in the course of the exploitation of the large - diameter prestressed concrete pipe the corrosive process gets very intensive at the moment the first nicrocracks related to exceeding the characteristic strength of the prestressing steel and tensile strength of concret. This problem exist specially in this kind of elements considering the small covering of reinforcement and existing much stress in reinforcement. This example of the deterioration of the pipe is characteristic for prestressed concrete working in the environment about high degree of aggressiveness and about the sulfate and chloride properties.